龚大兴，惠 博

(1.中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川 成都 610041；2.成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059)

贵州威宁某玄武岩型铜矿工艺矿物学研究

龚大兴1，2，惠 博1，2

(1.中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川 成都 610041；2.成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059)

本文针对威宁县某铜矿试验样品，通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射分析技术(XRD)进行了工艺矿物学研究，结果表明原矿为玄武岩型铜矿，Cu的含量为2.2%；铜矿物为自然铜、硅孔雀石和辉铜矿，总量达4%；脉石矿物主要为浊沸石、石英和钠长石。经过计算，铜矿物中铜的相对配分达到了42.28%，辉铜矿18.11%，硅孔雀石39.61%。自然铜和辉铜矿可浮性较好，硅孔雀石可浮性差，且粒度微细，嵌布特征复杂，难以解离，故选矿应着力回收自然铜和辉铜矿，部分硅孔雀石难以通过物理选别方法回收，为合理的损失。

玄武岩型铜矿；工艺矿物学；赋存状态；工艺性质

玄武岩型铜矿是一类非常规铜矿物资源，在滇黔桂地区特别是贵州西部资源潜力巨大[1-2]，但该类型铜矿的工艺矿物学研究还不多[3-4]。本文针对威宁县某铜矿试验综合样品进行了工艺矿物学研究，将传统工艺矿物学研究手段和现代分析测试技术进行了有机结合，通过普通光学显微镜、扫描电子显微镜和XRD分析技术鉴定了矿石的矿物组成；通过手标本描述、矿相显微镜观测，分析了矿石的结构构造、嵌布特征，统计了主要矿物的粒度特征；运用多种分析手段重点分析了样品中有益元素和有害元素的赋存状态；最终，阐明了矿石性质对选冶工艺的影响，指出了矿石的综合利用方向。

1 矿石物质组成

威宁地区铜矿产于深灰色、青绿色玄武岩中，玄武岩具有拉斑玄武结构，气孔杏仁状构造；矿化受岩性构造控制明显；矿石结构主要有填充交代结构，自形—半自形粒状结构，浸染状构造及脉状构造。围岩蚀变主要有绿泥石化，碳沥青化，黄铁矿化，硅化等[5-6]。利用试验综合样品开展了X射线荧光光谱分析、化学多项分析及镜下观察，确定了矿石的物质组成。

1.1 X射线荧光光谱分析

原矿综合样X射线荧光光谱分析结果见表1。

1.2 化学多项分析

原矿多项分析结果见表2。结果显示：①矿石中Cu的含量达到了2.2%，高出了现行工业指标中铜的最低工业品位(DZ/T 0214-2002)，应该进一步确定其有用铜矿物的基本类型(氧化矿石、硫化矿石和混合矿石)，以便综合评价其经济价值；②矿石中的金、银等贵金属未见异常。

1.3 矿物组成

通过普通光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对矿石中的铜矿矿物和脉石矿物逐一进行了鉴定，确定了矿石中铜矿物的类型以及脉石矿物的类型，最终通过大量统计工作确定了矿石中各矿物的含量。

按照有用金属矿物和非金属矿物，将矿石中的矿物分为铜矿物和脉石矿物，并将每一类按照含量的相对多少，划分为主要矿物、次要矿物和微量矿物。矿石中的铜矿物主要为硅孔雀石和自然铜，次要矿物为辉铜矿；脉石矿物主要为浊沸石、石英和钠长石，次要矿物为透辉石和榍石，微量矿物即偶见矿物包括绿泥石、磷灰石、伊利石、硅灰石和锆石(表3)。

表1 光谱分析结果

注：光谱分析结果为定性分析结果，最终分析结果应参考多项分析结果。

表2 多项分析结果

表3 原矿矿物组成

在矿石类型鉴定的基础上，通过大量的统计工作确定了矿石中主要矿物的含量。结果表明，自然铜含量0.97%，辉铜矿含量0.52%，硅孔雀石2.51%，浊沸石55.8%，石英28.3%，钠长石8.2%，榍石1.6%，其他2.1%。

2 矿物嵌布粒度特征

自然铜粒度总体较粗，一般产出于脉石矿物的孔隙之中，多呈毗邻关系。0.075mm以上占到75%，细粒级的含量较低，其解离比较容易。自然铜粒度特征对选矿而言是有利因素(表4)。

辉铜矿部分呈粗粒产出于脉石矿物的孔隙之中，呈毗邻关系；部分呈星点状分散分布脉石矿物的孔隙中，呈半毗邻关系(图1)。粒度总体较粗，2～0.15mm之间占25%，0.15～0.075 mm之间占41%，0.075～0.022 mm之间占23%， -0.022mm以下占到11%，由于粗粒级占比较高，故要辉铜矿较易解离。辉铜矿粒度特征对选矿而言是有利因素(表4)。

硅孔雀石是矿石中最常见的铜矿物，一般呈细脉状、网络状分布于裂缝中，可以见到部分呈交代状分布于其它铜矿物周围(图1)。其自然粒度很细，无法测量，工艺粒度也难以测量，本处给出硅孔雀石工艺粒度的参考值。1号点：长5mm，宽1mm左右；2号点：长15mm，宽1～2mm左右；3号点：长6mm，宽3mm左右。硅孔雀石粒度变化较大，加之特殊的嵌布特征以及硬度，在磨矿过程中其容易泥化，不利于选矿回收。

表4 铜矿物粒度统计

图1 铜矿物嵌布粒度特征

3 铜的赋存状态

矿石中的铜矿物包括自然铜、辉铜矿和硅孔雀石，铜元素主要存在于这些单矿物中，且皆为主要的铜工业矿物。这样的赋存状态对其充分回收利用是有利的。为确定铜在各矿物中的配分比及平衡系数，尚需进行元素的配分计算。铜在各矿物中的配分比，反应其相对集中和分散情况。在取得矿石中矿物量，单矿物理论铜品位，矿石中铜的平均品位的基础上进行了铜的平衡配分计算(表5)。

表5 铜的平衡配分和分布率

注:平衡系数=∑单矿物铜品位÷ 铜的化验平均品=2.3%÷2.2%=104.5%。

由表5可知：①经过计算，各矿物铜的配分总量为2.3%，与实际分析品位2.2%接近，表明镜下矿物定量数据和单矿物分析数据可靠；②铜的配分系数=104.5%，表明赋存状态基本查清，没有遗漏；③铜矿物中以自然铜品位最高(100%)，其次为辉铜矿(79.9%)，第三位硅孔雀石(36.2g/t)。按照分配情况，自然铜中铜的配分最高，相对配分达到了42.28%，辉铜矿18.11%，硅孔雀石39.61%。

4 矿石性质对选矿工艺的影响

1)原矿为玄武岩型铜矿，Cu的含量达到了2.2%，高于现行工业指标中铜的最低工业品位(DZ/T 0214-2002)；主要铜矿物为自然铜、硅孔雀石和辉铜矿，总量占到了整个矿物量的4%，可利用程度高。

2)脉石矿物主要为浊沸石、石英和钠长石，在回收利用铜的基础上，应综合利用其尾矿资源。如其中的浊沸石是较好的非金属矿产，广泛应用于工业、农业和国防等领域。

3)自然铜和辉铜矿可浮性较好，硅孔雀石可浮性差，且粒度微细，嵌布特征复杂，与脉石矿物紧密相连，难以解离，故选矿应着力回收自然铜和辉铜矿，部分硅孔雀石难以通过物理选别方法回收，为合理的损失。

4)自然铜以及辉铜矿粒度较粗，较脉石矿物比重大，可以预先通过重选进行初步回收，然后通过浮选工艺进行精选。

[1] 王晓刚，黎荣，蔡俐鹏，等.川滇黔峨眉山玄武岩铜矿成矿地质特征、成矿条件及找矿远景[J].地质学报，2010，30(2)：174-182.

[2] 胡瑞忠，陶琰，钟宏，等.地幔柱成矿系统：以峨眉山地幔柱为例[J].地学前缘，2005，12(1)：42-54.

[3] 张乾，朱笑青，张正伟，等.贵州威宁地区峨眉山玄武岩型自然铜—辉铜矿矿床的成矿前景[J].矿物学报，2007，27(3/4)：379-383.

[4] 李厚明，毛景文，张长青，等.滇黔交界地区玄武岩铜矿有机质的组成、结构及成因[J].地质学报，2004，78(4)：519-526.

[5] 肖宪国.贵州威宁铜厂河铜矿地质特征及成矿预测研究[D].长沙：中南大学，2005.

[6] 罗孝桓，刘巽锋，汪玉琼，等.贵州威宁地区玄武岩铜矿地质特征[J].贵州地质，2002，19(73)：215-220.

国家能源局：煤层气勘探开发行动计划发布

国家能源局近日发布《煤层气勘探开发行动计划》，其中提出，到2020年，我国将新增煤层气探明地质储量1万亿m3；煤层气(煤矿瓦斯)抽采量力争达到400亿m3。相对于2014年的170亿m3，未来5年，我国煤层气抽采量将增长1倍多。

《计划》提出，400亿m3的抽采目标中，地面开发200亿m3，基本全部利用；煤矿瓦斯抽采200亿m3，利用率60%以上。到2020年，我国将建成3～4个煤层气产业化基地，重点煤矿区基本形成煤层气与煤矿瓦斯共采格局。

《计划》明确了今后一段时期我国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用的重点任务。分区域分层次开展勘探，加快沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘勘探，推进新疆、云贵等地区勘探，加强煤矿区资源综合勘查，形成规模探明储量；加快煤层气地面开发，建成沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘产业化基地，在准噶尔、鄂尔多斯等地区建设一批示范工程，突破低煤阶、深部煤层等复杂地质条件煤层气开发，大幅提高煤层气产量；加强煤矿瓦斯规模化抽采，建设一批抽采利用规模化矿区和瓦斯治理示范矿井，全面推进瓦斯先抽后采、抽采达标；完善利用基础设施，根据资源分布和市场需求，统筹建设区域性输气管道，因地制宜建设一批压缩、液化站，推广低浓度瓦斯发电；强化科技创新，开展煤层气富集规律等基础理论研究，加快煤层气勘探开发关键技术装备研发，发布一批行业重要标准规范。

《计划》提出，将出台完善扶持政策，严格落实煤层气市场定价机制，研究提高煤层气开发财政补贴标准，制定低浓度瓦斯利用鼓励政策，督促天然气基础设施公平开放，鼓励社会资本参与勘探开发和基础设施建设。

Process mineralogy study on a basaltic copper deposit in Weining，Guizhou

GONG Da-xing1,2，HUI Bo1,2

(1．Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources，Chinese Academy Geonology Sciences，Chengdu610041，China；2.Institute of Sedimentary Geology，Chengdu University of technology，Chengdu 610059，China)

Basalt type copper deposit is a kind of unconventional cooper resource，has great resources potentialities.By means of using optical microscope，scanning electron microscope，X-ray diffraction and energy dispersive spectrometer，used of integrated basalt type cooper test samples from Weining，western Guizhou，detailed processing mineralogy study has been described in this paper.The results showed that the cooper is basalt type，Cu content of 2.2%；the major copper minerals are native copper，chrysocolla and chalcocite，4% of the total.Gangue minerals are mainly laumontite，quartz and albite.After calculation，the relative distribution of the cooper in the cooper minerals reached 42.28%，chalcocite，18.11%,chrysocolla，39.61%.The floatability of the native cooper and chalcocite is better than chrysocolla，which with fine granularity，complex disseminated feature and difficult dissociation.So，ore dressing of this basalt type copper should focus on the native cooper and chalcocite，part of the chrysocolla is difficult to recycle through physical sorting，it is reasonable and receivable waste.

basaltic copper；processing mineralogy；existing state；technological property

2014-02-17

龚大兴(1986-)，男，助理工程师。E-mail:gongdaxing@gmail.com。

TD952

A

1004-4051(2015)03-0137-04